Schleifmaschine und Verfahren zur Innenbearbeitung von Kokillen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Schleifmaschine und ein Verfahren zur Innenbearbeitung von Kokillen, wie z.B. bekannt aus dem Dokument DE 84 06 650 U1, wobei die Schleifmaschine eine Positioniervorrichtung und eine Schleifvorrichtung umfasst, wobei die Schleifvorrichtung an einem Ende eines Arms der Positioniervorrichtung angeordnet ist und mittels der Positioniervorrichtung relativ zu einer radialen Innenfläche einer Kokille positionierbar ist, wobei die Schleifvorrichtung eine motorgetriebene Schleifeinrichtung zur Bearbeitung der radialen Innenfläche der Kokille aufweist.

[0002] Kokillen für den Stahlguss weisen eine geometrisch einfache Form, beispielsweise eine runde oder rechteckige Ringform, auf und bestehen üblicherweise aus Sphäroguss. Bei einer mehrfachen Verwendung einer derartigen Kokille zum Blockguss von Stahl bilden sich auf einer radialen Innenfläche der Kokille unerwünschte Verunreinigungen, die in Folge eine Qualität einer Oberfläche eines Stahlblocks vermindern. Insbesondere auch durch einen hohen Temperaturunterschied zwischen der radialen Innenfläche der Kokille und einer Außenfläche beim bzw. nach dem Eingießen flüssigen Stahls kommt es in den Eckbereichen der Kokille zu Spannungsrissen, die ebenfalls eine Oberflächenqualität eines Blocks negativ beeinflussen. Daher ist es bekannt, zur Vermeidung einer aufwändigen Nachbearbeitung eines gegossenen Blocks eine radiale Innenfläche einer Kokille in regelmäßigen Abständen zu schleifen, um eventuell vorhandene Schadstellen zu beseitigen. Dazu werden speziell für diesen Zweck ausgebildete Schleifmaschinen verwandt.

[0003] Diese Schleifmaschinen sind regelmäßig so ausgebildet, dass eine Schleifvorrichtung mit einem rotierenden Schleifmittel mittels einer Positioniervorrichtung innerhalb der Kokille an deren radialen Innenfläche entlang bewegt wird. Da die radiale Innenfläche der Kokille jedoch in Richtung einer Längsachse der Kokille leicht konisch ausgebildet ist und bei einer quadratischen oder rechteckigen Kokillenform einen Eckenradius bzw. gerundete Ecken aufweist, ist ein maßhaltiges Schleifen der radialen Innenfläche der Kokille nicht ohne weiteres möglich. Um einen gleichmäßigen Materialabtrag von der radialen Innenfläche zu erzielen, ist es daher erforderlich, die Kokille vor einer Schleifbearbeitung zu vermessen. Die radiale Innenfläche kann dann mittels einer CNC-gesteuerten Schleifmaschine entsprechend einer genauen Maßvorgabe auf ein Sollmaß geschliffen werden. Ein genaues Vermessen einer Kokille und die entsprechende Programmierung einer CNC-gesteuerten Schleifmaschine ist jedoch relativ zeitaufwändig und damit teuer.

[0004] Auch ist es bekannt, Kokillen mit halbautomatischen Schleifmaschinen zu schleifen. Hier ist jedoch nachteilig, dass je nach der Größe der Kokille von beispielsweise bis zu 4 m Innendurchmesser die radiale Innenfläche der Kokille nicht allseitig von der Schleifmaschine erreicht werden kann, insbesondere, wenn sie von einer Person bedient wird. So kann beispielsweise nur eine horizontal angeordnete radiale Innenfläche der Kokille geschliffen werden, und es ist erforderlich, die Kokille zur Bearbeitung der übrigen Flächenabschnitte mittels eines Krans mehrfach zu drehen. Auch diese Art des Schleifens ist bei großformatigen Kokillen für den Blockguss, insbesondere aufgrund des hohen Gewichts von mehreren Tonnen der Kokille und der damit verbundenen schwierigen Handhabung, relativ zweitaufwändig. Im Übrigen kann keine besonders genaue Maßhaltigkeit der geschliffenen radialen Innenfläche der Kokille erzielt werden.

[0005] Bei den aus dem Stand der Technik bekannten, sogenannten Langarmschleifmaschinen für Großkillen kann auch nur eine mäßige Anpresskraft für das Schleifmittel erzielt werden, was relativ lange Schleif- oder Bürstenzeiten zur Bearbeitung der Kokille zur Folge hat. Weitere Kosten entstehen dadurch, dass Krananlagen zum Drehen der Kokille bzw. aufwändige Dreh- oder Rolltische ständig zur Bearbeitung der Kokille verfügbar sein müssen.

[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schleifmaschine sowie ein Verfahren zur Innenbearbeitung von Kokillen vorzuschlagen, die bzw. das eine vereinfachte Bearbeitung und damit ein schnelleres und kostengünstigeres Schleifen einer radialen Innenfläche einer Kokille ermöglicht.

[0007] Diese Aufgabe wird durch eine Schleifmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 gelöst.

[0008] Die erfindungsgemäße Schleifmaschine zur Innenbearbeitung von Kokillen umfasst eine Positioniervorrichtung und eine Schleifvorrichtung, wobei die Schleifvorrichtung an einem Ende eines Arms der Positioniervorrichtung angeordnet ist und mittels der Positioniervorrichtung relativ zu einer radialen Innenfläche einer Kokille positionierbar ist, wobei die Schleifvorrichtung eine motorgetriebene Schleifeinrichtung zur Bearbeitung der radialen Innenfläche der Kokille aufweist, wobei die Schleifvorrichtung eine Stützeinrichtung aufweist, die relativ zu einer Längsachse der Kokille an der radialen Innenfläche gegenüber der Schleifeinrichtung anordbar ist, wobei die Schleifvorrichtung eine Andruckeinrichtung aufweist, die die Schleifeinrichtung und die Stützeinrichtung gegeneinander abstützen und gegen die radiale Innenfläche pressen kann.

[0009] Insbesondere durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Schleifvorrichtung wird es möglich, Kokillen bis zu einem Innendurchmesser von bis zu 4 m oder größer zu schleifen, ohne dass die betreffende Kokille mittels eines Krans oder Ähnlichem bewegt werden müsste. Da die motorgetriebene Schleifeinrichtung mittels der Positioniervorrichtung bzw. deren Arm an im Wesentlichen jede Stelle der radialen Innenfläche der Kokille bewegt werden kann, kann die Kokille in einem Arbeitsgang ohne Unterbrechungen geschliffen werden. Ein genaues Vermessen der Kokille vor einem Schleifen ist nicht mehr notwendig, da eine besonders genaue Maßhaltigkeit durch die Ausbildung der Schleifvorrichtung erzielt werden kann. So kann auf einen Einsatz einer CNC-Steuerung vollständig verzichtet werden, so dass die Schleifmaschine selbst kostengünstiger herstellbar wird. Die Schleifvorrichtung erstreckt sich im Wesentlichen quer zu der Längsachse der Kokille und weist an einem an der Innenfläche anliegenden Ende die motorgetriebene Schleifeinrichtung und an einem gegenüberliegenden, ebenfalls an der Innenfläche anliegenden Ende die Stützeinrichtung auf. Zwischenliegend ist die Andruckeinrichtung angeordnet, die die Stützeinrichtung und die motorgetriebene Schleifeinrichtung mit einer gleichmäßigen Kraft an die radiale Innenfläche pressen kann. Mittels der Andruckeinrichtung ist ein Relativabstand von motorgetriebener Schleifeinrichtung und Stützeinrichtung innerhalb eines großen Bereichs variabel, so dass die Schleifvorrichtung für Großkokillen unterschiedlicher Innendurchmesser verwendet werden und sich auch immer an eine jeweilige Kontur der radialen Innenfläche der Kokille mittels der Andruckeinrichtung anpassen kann.

[0010] Im Unterschied zu einer aus dem Stand der Technik bekannten, alleine an einem Arm gehalterten Schleifeinrichtung wird bei der Erfindung die zum Schleifen erforderliche Anpresskraft nicht durch den Arm aufgebracht, sondern durch die Andruckeinrichtung mit der Stützeinrichtung als Widerlager auf der gegenüberliegenden Seite der motorgetriebenen Schleifeinrichtung. Da keine genaue Vermessung der Kokille und Programmierung einer CNC-Steuerung erforderlich ist, verkürzen sich bei der erfindungsgemäßen Schleifmaschine die Rüstzeiten erheblich. Weiter kann auch aufgrund der gegenüberliegenden Abstützung ein vergleichsweise hoher Anpressdruck für ein Schleifmittel erzielt werden, wodurch sich auch eine Bearbeitungszeit wesentlich verkürzt. Insgesamt können so Kosten für die eingesetzte Schleifmaschine und die Bearbeitung der Kokille eingespart werden.

[0011] In einer Ausführungsform kann die Positioniervorrichtung eine Dreheinrichtung aufweisen, mittels der die Schleifvorrichtung relativ zu der Längsachse drehbar ist. Die motorgetriebene Schleifeinrichtung kann dann so um die Längsachse der Kokille gedreht werden, dass mit einem Schleifmittel jeder Punkt der radialen Innenfläche der Kokille erreicht werden kann. Die Dreheinrichtung kann an dem Ende des Arms der Positioniervorrichtung ausgebildet sein oder kann sich auch innerhalb des Arms befinden. Weiter ist es denkbar, dass der Arm selbst drehbar ausgebildet ist.

[0012] Vorteilhaft kann die Dreheinrichtung dann eine Drehung der Schleifeinrichtung von über 360 ° ermöglichen.

[0013] Weiter kann die Dreheinrichtung eine Drehdurchführung zur Kopplung von Versorgungsleitungen der Schleifvorrichtung aufweisen, wobei die Drehdurchführung dann eine unbegrenzte Drehung der Schleifvorrichtung ermöglicht. Durch eine unbegrenzte Drehung der Schleifvorrichtung bzw. motorgetriebenen Schleifeinrichtung ist gegenüber einer begrenzten Drehung der Schleifvorrichtung ein Zurückdrehen nicht mehr erforderlich, so dass Verfahrwege der motorgetriebenen Schleifeinrichtung verkürzt und eine kontinuierliche und damit schnellere Bearbeitung der radialen Innenfläche der Kokille ermöglicht werden kann. Vorhandene Versorgungsleitungen, wie beispielsweise Pneumatik-, Hydraulik- oder Stromversorgungs- und Steuerungsleitungen können beiderseits der Drehdurchführung angeschlossen sein. Die Drehdurchführung selbst kann zur Durchleitung von Medien kreisförmige Kanäle und zur Weiterleitung elektrischer Energie beispielsweise Schleifringe aufweisen.

[0014] Die Positioniervorrichtung kann eine Zentriereinrichtung aufweisen, mittels der eine Drehachse der Schleifvorrichtung bzw. Schleifeinrichtung mit der Längsachse der Kokille in Übereinstimmung gebracht werden kann. Die Schleifeinrichtung kann dann um die Längsachse der Kokille rotiert bzw. in Längsrichtung der Längsachse auch bewegt werden. Dadurch wird ein besonders genaues maßhaltigen Arbeiten mit der Schleifmaschine bzw. ein gleichmäßiger Abtrag von Material der Innenfläche der Kokille ermöglicht. Die Zentriereinrichtung kann im Wesentlichen so ausgebildet sein, dass der Arm der Positioniervorrichtung relativ zu einer Maschinenbasis der Schleifmaschine, die gegenüber der Kokille unbewegt ist, bewegt werden kann. So kann der Arm dann mittels der Zentriereinrichtung quer zur Längsachse der Kokille horizontal und vertikal positioniert werden.

[0015] Dazu kann die Zentriereinrichtung einen in einer Höhe verstellbaren Scherentisch aufweisen. Da der Arm bzw. die Antriebseinrichtung der Schleifmaschine ein vergleichsweise hohes Gewicht aufweisen, können diese Einrichtungen mittels des Scherentischs auf eine besonders einfache Weise vollständig angehoben und abgesenkt werden. Da ein Scherentisch besonders einfach ausbildbar ist und dennoch eine genaue Höhenverstellung des Arms ermöglicht, können auch hier weitere Kosten für die Herstellung der Schleifmaschine eingespart werden.

[0016] Weiter kann der Arm der Positioniervorrichtung in Richtung der Längsachse der Kokille mittels eines Linearantriebs bewegbar sein. Der Linearantrieb kann beispielsweise ein Linearmotor, ein Antrieb mit einer Gewindespindel oder auch ein Zahnstangenantrieb sein. Insbesondere ein Zahnstangenantrieb ist besonders einfach realisierbar und gut an die Einsatzbedingungen beim Kokillenschleifen anpassbar.

[0017] Auch ist es von Vorteil, wenn die Schleifmaschine eine Steuerungsvorrichtung aufweist, mittels der eine Anpresskraft der Andruckeinrichtung gesteuert werden kann. So kann die Steuerungsvorrichtung beispielsweise eine Messeinrichtung umfassen, die eine von der Andruckeinrichtung erzeugte Anpresskraft des verwendeten Schleifmittels auf die radiale Innenfläche der Kokille misst. Die Steuerungsvorrichtung kann dann die Andruckeinrichtung so steuern bzw. eine Anpresskraft regeln, so dass die Anpresskraft im Wesentlichen unabhängig von einer Kontur der radialen Innenfläche der Kokille konstant ist. Weiter kann die Steuerungsvorrichtung dazu dienen, die Schleifvorrichtung mittels der Positioniervorrichtung zu bewegen. Zwar kann auf einen Einsatz einer CNC-Steuerung verzichtet werden, jedoch schließt dies eine Verwendung einer CNC-Steuerung im Rahmen der Steuerungsvorrichtung nicht aus.

[0018] Die Andruckeinrichtung kann zwei Linearantriebe aufweisen, mittels derer jeweils die Schleifeinrichtung und die Stützeinrichtung quer zur Längsachse der Kokille bewegt werden können. Demnach kann für die Schleifeinrichtung ein Linearantrieb und für die Stützeinrichtung ein weiterer Linearantrieb vorgesehen sein. Die Linearantriebe können jeweils an das Ende des Arms der Positioniervorrichtung gekoppelt sein, und dann die Stützeinrichtung und die Schleifeinrichtung ausgehend von dem Arm in radialer Richtung relativ zur Längsachse der Kokille unabhängig voneinander bewegen. Eventuelle Mittelnabweichungen des Arms relativ zur Längsachse der Kokille können so auch kompensiert werden. Weiter kann vorgesehen sein, die Linearantriebe so miteinander zu koppeln, dass von den Linearantrieben die gleiche Anpresskraft auf die radiale Innenfläche der Kokille bewirkt wird.

[0019] Vorzugsweise können die Linearantriebe Pneumatikzylinder sein. Pneumatikzylinder sind im Vergleich zu motorgetriebenen Linearantrieben relativ kostengünstig und können einen ausreichenden Anpressdruck erzielen. Weiter kann mittels der Pneumatikzylinder ein vergleichsweise langer Verfahrweg für die Stützeinrichtung und die Schleifeinrichtung erzielt werden, so dass Kokillen mit unterschiedlichsten Innendurchmessern mit der gleichen Schleifmaschine bearbeitet werden können. Da bei einer Bewegung bzw. Positionierung der Schleifeinrichtung und der Stützeinrichtung kein Anfahren eines Punktes eines Koordinatensystems, wie bei einer CNC-Steuerung, erforderlich ist, können die Pneumatikzylinder auch ohne die Verwendung eines Längenmesssystems eingesetzt werden.

[0020] Die Schleifeinrichtung kann einen Motor bzw. Rotationsmotor aufweisen, der ein Schleifmittel antreiben kann. Der Motor kann ein Elektromotor oder vorzugsweise ein hydraulisch angetriebener Motor sein. Das Schleifmittel kann eine scheibenförmige Schleifscheibe, eine topfförmige Schleifscheibe, eine Bürste oder auch ein Schleifband sein. Eine scheibenförmige Schleifscheibe kann vorzugsweise in radialer Richtung relativ zur Längsachse der Kokille angeordnet sein, so dass die Schleifscheibe durch eine schraubenförmige Bewegung die Kontur der radialen Innenfläche der Kokille abfahren und bearbeiten kann. Weiter kann die Schleifeinrichtung so ausgebildet sein, dass die Schleifscheibe dann relativ zur Längsachse der Kokille um einen Winkel α geschwenkt werden kann, um die Schleifscheibe an einen Konus der Innenfläche der Kokille mit einem übereinstimmenden Winkel α anpassen zu können.

[0021] Eine noch effektivere Bearbeitung der Innenfläche der Kokille wird möglich, wenn die Stützeinrichtung als eine weitere Schleifeinrichtung zur Bearbeitung der radialen Innenfläche der Kokille ausgebildet ist. Folglich kann dann die Schleifvorrichtung jeweils zwei Schleifeinrichtungen aufweisen, die gegenüberliegend angeordnet sind und sich gegeneinander an der radialen Innenfläche der Kokille abstützen können. Auch ist es denkbar, dass die Schleifvorrichtung mehrere Paare von sich gegenüberliegenden Schleifeinrichtungen aufweist.

[0022] Die Stützeinrichtung kann auch als zumindest ein Rad ausgebildet sein, welches sich an der radialen Innenfläche der Kokille abwälzen kann. So kann eine besonders einfache Abstützung der Schleifeinrichtung sichergestellt werden, ohne dass eine Drehung der Schleifvorrichtung durch eine Reibung der Stützeinrichtung an der radialen Innenfläche behindert wird.

[0023] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Innenbearbeitung von Kokillen mit einer Schleifmaschine, die eine Positioniervorrichtung und eine Schleifvorrichtung umfasst, ist die Schleifvorrichtung an einem Ende eines Arms der Positioniervorrichtung angeordnet und wird mittels der Positioniervorrichtung relativ zu einer radialen Innenfläche einer Kokille positioniert, wobei die Schleifvorrichtung eine motorgetriebene Schleifeinrichtung zum Schleifen der radialen Innenfläche und eine Stützeinrichtung aufweist, die relativ zu einer Längsachse der Kokille gegenüberliegend an der radialen Innenfläche angeordnet werden, wobei die Schleifeinrichtung und die Stützeinrichtung mittels einer Andruckeinrichtung der Schleifvorrichtung gegeneinander abgestützt und gegen die radiale Innenfläche gepresst werden. Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf die Vorteilsbeschreibung der erfindungsgemäßen Schleifmaschine verwiesen.

[0024] In einer Ausführungsform des Verfahrens kann dann mittels der Andruckvorrichtung eine konstante Anpresskraft auf die radiale Innenfläche der Kokille bewirkt werden. Dadurch, dass die radiale Innenfläche der Kokille durchgängig mit einer konstanten Anpresskraft geschliffen werden kann, ist eine Positionierung der Schleifeinrichtung mit Bezug zu einem Koordinatensystem, wie bei einer CNC-Steuerung, nicht notwendig, da aufgrund der konstanten Anpresskraft ein gleichmäßiger und damit weitestgehend maßhaltiger Abtrag von Material der radialen Innenfläche erzielt werden kann.

[0025] Weiter kann die Schleifeinrichtung relativ zu der Längsachse der Kokille radial und axial bewegt werden, wobei die Schleifeinrichtung an eine Kontur der radialen Innenfläche der Kokille mittels der Andruckeinrichtung angepasst werden kann, wobei die Anpassung in Abhängigkeit einer auf die Schleifeinrichtung mittels der Andruckeinrichtung bewirkten Anpresskraft erfolgen kann. So kann die Anpresskraft mittels einer Messeinrichtung gemessen werden, beispielsweise mittels einer Druckmessung bei einer Verwendung von Pneumatikkolben für die Andruckeinrichtung, wobei dann bei einem aufgrund einer sich verändernden Kontur der radialen Innenfläche veränderten Druck dieser wieder angepasst bzw. auf einen Sollwert geregelt werden kann.

[0026] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Merkmalsbeschreibungen der auf den Vorrichtungsanspruch 1 zurückbezogenen Unteransprüche.

[0027] Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

[0028] Es zeigen:

Fig. 1

Eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer Schleifmaschine zur Innenbearbeitung von Kokillen mit einer Kokille;

Fig. 2

eine Draufsicht der Schleifmaschine aus Fig. 1;

Fig. 3

eine Seitenansicht von links der Schleifmaschine aus Fig. 1;

Fig. 4

eine Seitenansicht einer Dreheinrichtung;

Fig. 5

eine Seitenansicht von rechts einer Schleifvorrichtung;

Fig. 6

eine Vorderansicht der Schleifvorrichtung;

Fig. 7

eine Seitenansicht von links der Schleifeinrichtung;

Fig. 8

eine Draufsicht der Schleifvorrichtung.

[0029] Eine Zusammenschau der Fig. 1 bis 3 zeigt eine Schleifmaschine 10 zur Innenbearbeitung von Kokillen mit einer Kokille 11 in verschiedenen Ansichten. Die Schleifmaschine ist im Wesentlichen aus einer Positioniervorrichtung 12 und einer Schleifvorrichtung 13 gebildet, wobei die Positioniervorrichtung einen Arm 14 aufweist, an dessen Ende 15 die Schleifvorrichtung 13 angeordnet ist. Mittels des relativ zu einer Maschinenbasis 16 der Schleifmaschine 10 bewegbaren Arms 14 kann die Schleifvorrichtung 13 relativ zu einer radialen Innenfläche 17 der Kokille 11 positioniert werden. Die Schleifvorrichtung 13 ist mittels einer Dreheinrichtung 18 der Positioniervorrichtung 12 an dem Arm 14 unbegrenzt drehbar um eine Drehachse 19 der Dreheinrichtung 18 gelagert. Bei der Positionierung der Schleifvorrichtung 13 wird diese so ausgerichtet, dass die Drehachse 19 mit einer Längsachse 20 der Kokille 11 im Wesentlichen fluchtet. Die Längsachse 20 ist im Wesentlichen horizontal angeordnet, dadurch, dass die Kokille 11 auf einem Auflager 21 aufgesetzt und ausgerichtet wurde. Aufgrund des hohen Eigengewichts der Kokille 11 von mehreren Tonnen ist eine weitergehende Befestigung der Kokille 11 auf dem Auflager 21 nicht erforderlich. Die Schleifmaschine 10 ist mittels Anschlägen 22 gegenüber der Kokille 11 ausgerichtet. Die Anschläge 22 gelangen an einer Stirnfläche 23 der Kokille 11 zur Anlage. Die radiale Innenfläche 17 der Kokille 11 weist weiter eine konische Kontur 24 auf. Der Arm 14 ist mittels eines Zahnradantriebs 25 in Richtung der Längsachse 20 so bewegbar, dass die Schleifvorrichtung 13 entlang der radialen Innenfläche 17 positioniert werden kann.

[0030] Die in Fig. 4 dargestellte Dreheinrichtung 18 ist so ausgebildet, dass an einem Flansch 26 die Schleifvorrichtung 13 lösbar montiert werden kann. Dadurch wird es auch möglich, die Schleifvorrichtung 13 gegebenenfalls gegen eine hier nicht dargestellte kleinere oder größere Schleifvorrichtung auszutauschen, wenn beispielsweise Kokillen mit wesentlich kleineren oder größeren Innendurchmessern bearbeitet werden sollen. Die Dreheinrichtung 18 ist über einen Flansch 27 an dem Arm 14 befestigt und über eine Kupplung 28 mit einem hier nicht näher dargestellten Drehantrieb verbunden. Mittels einer hier nicht näher beschriebenen Drehdurchführung der Dreheinrichtung 18 wird eine Kopplung von hier ebenfalls nicht dargestellten Versorgungsleitungen der Schleifvorrichtung 13 mit dem Arm 14 bei einer unbegrenzten Drehung der Schleifvorrichtung 13 möglich.

[0031] Eine Zusammenschau der Fig. 5 bis 8 zeigt die Schleifvorrichtung 13 in verschiedenen Ansichten. Die Schleifvorrichtung 13 weist eine motorbetriebene Schleifeinrichtung 29 auf, die ihrerseits aus einem hydraulischen Rotationsmotor 30 und einer Schleifscheibe 31 gebildet ist. Weiter weist die Schleifvorrichtung 13 eine Stützeinrichtung 32 auf, die aus einem Radpaar 33 gebildet ist. Die Schleifscheibe 31 und das Radpaar 33 sind so angeordnet, dass diese relativ zueinander gegenüberliegend und rechtwinklig bezogen auf eine Drehachse 34 der Schleifvorrichtung 13 bzw. der Längsachse 20 der Kokille 11 fluchten.

[0032] Die Schleifvorrichtung 13 weist weiter eine Andruckeinrichtung 35 auf, an der die Schleifeinrichtung 29 und die Stützeinrichtung 32 angeordnet sind. Die Andruckeinrichtung 35 ist aus Pneumatikzylindern 36 und 37 mit Stabführungen 38 bzw. 39 gebildet. Weiter ist ein Flansch 40 zur Verbindung mit dem Flansch 26 der Dreheinrichtung 18 vorgesehen. Mittels der Pneumatikzylinder 36 bzw. 37 können die Schleifeinrichtung 29 und die Stützeinrichtung 32 unabhängig voneinander quer zur Längsachse 20 bewegt werden. Mittels einer hier nicht näher dargestellten Steuerungsvorrichtung kann über die Pneumatikzylinder 36 und 37 eine konstante Anpresskraft auf die radiale Innenfläche 17 der Kokille 11 bewirkt werden. Da die Schleifscheibe 31 mittels des Radpaars 33 an der gegenüberliegenden radialen Innenfläche 17 abgestützt ist, kann eine vergleichsweise große Anpresskraft erzielt werden. Da mittels der Steuerungsvorrichtung die Anpresskraft unabhängig von der konischen Kontur 24 konstant gehalten werden kann, ist eine besondere maßliche Erfassung des Innendurchmessers der Kokille 11 mittels der Schleifmaschine 10 nicht erforderlich. Zum Schleifen der radialen Innenfläche 17 ist es lediglich ausreichend, die Schleifeinrichtung 29 in Richtung der Längsachse 20 zu bewegen und dabei die Schleifeinrichtung 29 um die Längsachse 20 zu rotieren, wobei mittels der Schleifscheibe 31 dann ein Schleifen der radialen Innenfläche 17 erfolgt. Selbst ein Verschleiß der Schleifscheibe 31, welcher eine Verkleinerung eines Durchmessers der Schleifscheibe 31 zur Folge hat, muss hier nicht durch eine besondere maßliche Einstellung der Schleifmaschine 10 korrigiert werden, da über den konstanten Anpressdruck der Schleifscheibe 31 eine Kompensation einer Durchmesseränderung bei einem gleichmäßigen Materialabtrag von der radialen Innenfläche 17 erfolgt.

Ansprüche

1. Schleifmaschine (10) zur Innenbearbeitung von Kokillen, wobei die Schleifmaschine eine Positioniervorrichtung (12) und eine Schleifvorrichtung (13) umfasst, wobei die Schleifvorrichtung an einem Ende (15) eines Arms (14) der Positioniervorrichtung angeordnet ist und mittels der Positioniervorrichtung relativ zu einer radialen Innenfläche (17) einer Kokille (11) positionierbar ist, wobei die Schleifvorrichtung eine motorgetriebene Schleifeinrichtung (29) zur Bearbeitung der radialen Innenfläche der Kokille aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schleifvorrichtung eine Stützeinrichtung (32) aufweist, die relativ zu einer Längsachse (20) der Kokille an der radialen Innenfläche gegenüberliegend der Schleifeinrichtung anordbar ist, wobei die Schleifvorrichtung eine Andruckeinrichtung (35) aufweist, die die Schleifeinrichtung und die Stützeinrichtung gegeneinander abstützen und gegen die radiale Innenfläche pressen kann.

2. Schleifmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positioniervorrichtung (12) eine Dreheinrichtung (18) aufweist, mittels der die Schleifvorrichtung (13) relativ zu der Längsachse (20) drehbar ist.

3. Schleifmaschine nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dreheinrichtung (18) eine Drehung der Schleifvorrichtung (13) von über 360° ermöglicht.

4. Schleifmaschine nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dreheinrichtung (18) eine Drehdurchführung zur Kopplung von Versorgungsleitungen der Schleifvorrichtung (13) aufweist, wobei die Drehdurchführung eine unbegrenzte Drehung der Schleifvorrichtung ermöglicht.

5. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Positioniervorrichtung (12) eine Zentriereinrichtung aufweist, mittels der eine Drehachse (34) der Schleifvorrichtung (13) mit der Längsachse (20) der Kokille (11) in Übereinstimmung gebracht werden kann.

6. Schleifmaschine nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zentriereinrichtung einen in einer Höhe verstellbaren Scherentisch aufweist.

7. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Arm (14) der Positioniervorrichtung (12) in Richtung der Längsachse (20) der Kokille (11) mittels eines Linearantriebes bewegbar ist.

8. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schleifmaschine (10) eine Steuerungsvorrichtung aufweist, mittels der eine Anpresskraft der Andruckeinrichtung (35) gesteuert werden kann.

9. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Andruckeinrichtung (35) zwei Linearantriebe aufweist, mittels derer jeweils die Schleifeinrichtung (29) und die Stützeinrichtung (32) quer zur Längsachse (20) der Kokille (11) bewegt werden können.

10. Schleifmaschine nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Linearantriebe Pneumatikzylinder (36, 37) sind.

11. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schleifeinrichtung (29) einen Motor (30) aufweist, der ein Schleifmittel (31) antreiben kann.

12. Schleifmaschine nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützeinrichtung (32) als eine weitere Schleifeinrichtung zur Bearbeitung der radialen Innenfläche (17) der Kokille (11) ausgebildet ist.

13. Schleifmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Stützeinrichtung (32) als zumindest ein Rad (33) ausgebildet ist, welches sich an der radialen Innenfläche (17) der Kokille (11) abwälzen kann.

14. Verfahren zur Innenbearbeitung von Kokillen, mit einer Schleifmaschine (10) die eine Positioniervorrichtung (12) und eine Schleifvorrichtung (13) umfasst, wobei die Schleifvorrichtung an einem Ende (15) eines Arms (14) der Positioniervorrichtung angeordnet ist und mittels der Positioniervorrichtung relativ zu einer radialen Innenfläche (17) einer Kokille (11) positioniert wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schleifvorrichtung eine motorgetriebene Schleifeinrichtung (29) zum Schleifen der radialen Innenfläche und eine Stützeinrichtung (32) aufweist, die relativ zu einer Längsachse (20) der Kokille gegenüberliegend an der radialen Innenfläche angeordnet werden, wobei die Schleifeinrichtung und die Stützeinrichtung mittels einer Andruckeinrichtung (35) der Schleifvorrichtung gegeneinander abgestützt und gegen die radiale Innenfläche gepresst werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass mittels der Andruckeinrichtung (35) eine konstante Anpresskraft auf die radiale Innenfläche (17) der Kokille (11) bewirkt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schleifeinrichtung (29) relativ zu der Längsachse (20) der Kokille (11) radial und axial bewegt wird, wobei die Schleifeinrichtung an eine Kontur (24) der radialen Innenfläche (17) der Kokille mittels der Andruckeinrichtung (35) angepasst wird, wobei die Anpassung in Abhängigkeit einer auf die Schleifeinrichtung mittels der Andruckeinrichtung bewirkten Anpresskraft erfolgt.

Claims

1. A grinding machine (10) for machining the interior of ingot molds, the grinding machine comprising a positioning device (12) and a grinding device (13), the grinding device being arranged at an end (15) of an arm (14) of the positioning device and being positionable by means of the positioning device relative to a radial inner surface (17) of an ingot mold (11), the grinding device having a motor-driven grinding unit (29) for machining the radial inner surface of the ingot mold,
characterized in that
the grinding device comprises a support unit (32), which can be arranged relative to a longitudinal axis (20) of the ingot mold on the radial inner surface opposite of the grinding unit, wherein the grinding device comprises a pressure unit (35), which can support the grinding unit and the support unit against each other and press them against the radial inner surface.

2. The grinding machine according to claim 1,
characterized in that
the positioning device (12) comprises a rotating unit (18), by means of which the grinding device (13) can be rotated relative to the longitudinal axis (20).

3. The grinding machine according to claim 2,
characterized in that
the rotating unit (18) permits a rotation of the grinding device (13) of more than 360°.

4. The grinding machine according to claim 2 or 3,
characterized in that
the rotating unit (18) comprises a rotating fairlead for coupling supply lines of the sliding device (13), the rotating fairlead permitting an unlimited rotation of the grinding device.

5. The grinding machine according to any of the preceding claims,
characterized in that
the positioning device (12) comprises a centering device, by means of which an axis of rotation (34) of the grinding device (13) can be brought to coincide with the longitudinal axis (20) of the ingot mold (11).

6. The grinding machine according to claim 5,
characterized in that
the centering unit comprises a height-adjustable scissor table.

7. The grinding machine according to any of the preceding claims,
characterized in that
the arm (14) of the positioning device (12) is movable in the direction of the longitudinal axis (20) of the ingot mold (11) by means of a linear drive.

8. The grinding machine according to any of the preceding claims,
characterized in that
the grinding machine (10) comprises a control device, by means of which a pressure force of the pressure unit (35) can be controlled.

9. The grinding machine according to any of the preceding claims,
characterized in that
the pressure unit (35) comprises two linear drives, by means of which the grinding unit (29) and the support unit (32), respectively, can be moved transversally to the longitudinal axis (20) of the ingot mold (11).

10. The grinding machine according to claim 9,
characterized in that
the linear drives are pneumatic cylinders (36, 37).

11. The grinding machine according to any of the preceding claims,
characterized in that
the grinding unit (29) comprises a motor (30), which can drive a grinding means (31).

12. The grinding machine according to any of the preceding claims,
characterized in that
the support unit (32) is formed as a further grinding unit for machining the radial inner surface (17) of the ingot mold (11).

13. The grinding machine according to any of the claims 1 to 11,
characterized in that
the support unit (32) is formed as at least one wheel (33), which can roll on the radial inner surface (17) of the ingot mold (11).

14. A method for machining the interior of ingot molds, comprising a grinding machine (10), which comprises a positioning device (12) and a grinding device (13), the grinding device being arranged at an end (15) of an arm (14) of the positioning device and being positioned by means of the positioning device relative to a radial inner surface (17) of an ingot mold (11),
characterized in that
the grinding device comprises a motor-driven grinding unit (29) for grinding the radial inner surface, and a support unit (32), which are arranged relative to a longitudinal axis (20) of the ingot mold opposing each other on the radial inner surface, wherein the grinding unit and the support unit are supported against each other by means of a pressure unit (35) of the grinding device and are pressed against the radial inner surface.

15. The method according to claim 14,
characterized in that
by means of the pressure unit (35), a constant pressure force is exerted on the radial inner surface (17) of the ingot mold (11).

16. The method according to claim 14 or 15,
characterized in that
the grinding unit (29) is moved radially and axially relative to the longitudinal axis (20) of the ingot mold (11), the grinding unit being adapted to a contour (24) of the radial inner surface (17) of the ingot mold by means of the pressure unit (35), the adaption taking place as a function of a pressure force being exerted on the grinding unit by means of the pressure unit.

Revendications

1. Meuleuse (10) pour le traitement intérieur de lingotières, la meuleuse comprenant un dispositif de positionnement (12) et un dispositif de meulage (13), le dispositif de meulage étant disposé à une extrémité (15) d'un bras (14) du dispositif de positionnement et étant positionnable au moyen du dispositif de positionnement par rapport à une surface interne (17) radiale d'une lingotière (11), le dispositif de meulage comprenant une unité de meulage (29) motorisée pour le traitement de la surface interne radiale de la lingotière,
caractérisée en ce que
le dispositif de meulage comprend une unité d'appui (32) qui peut être disposée par rapport à un axe longitudinal (20) de la lingotière sur la surface interne radiale en opposant l'unité de meulage, dans lequel le dispositif de meulage comprend une unité de pression (35) qui peut appuyer l'unité de meulage et l'unité d'appui l'une contre l'autre et peut les presser contre la surface interne radiale.

2. Meuleuse selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
le dispositif de positionnement (12) comprend une unité rotative (18), par moyen de laquelle le dispositif de meulage (13) peut être tourné par rapport à l'axe longitudinal (20).

3. Meuleuse selon la revendication 2,
caractérisée en ce que
l'unité rotative (18) permet une rotation du dispositif de meulage (13) de plus de 360°.

4. Meuleuse selon les revendications 2 ou 3,
caractérisée en ce que
l'unité rotative (18) comprend un passage rotatif pour coupler des conduites d'alimentation du dispositif de meulage (13), le passage rotatif permettant une rotation illimitée du dispositif de meulage.

5. Meuleuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le dispositif de positionnement (12) comprend une unité de centrage, par moyens de laquelle un axe rotatif (34) du dispositif de meulage (13) peut être rendu coïncidant avec l'axe longitudinal (20) de la lingotière (11).

6. Meuleuse selon la revendication 5,
caractérisée en ce que
l'unité de centrage comprend une table à ciseaux réglable en hauteur.

7. Meuleuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le bras (14) du dispositif de positionnement (12) est mobile dans la direction de l'axe longitudinal (20) de la lingotière (11) au moyen d'un entraînement linéaire.

8. Meuleuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
la meuleuse (10) comprend un dispositif de contrôle par lequel une force de pression de l'unité de pression (35) peut être contrôlée.

9. Meuleuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
l'unité de pression (35) comprend deux entraînements linéaires, au moyen desquels l'unité de meulage (29) et l'unité d'appui (32) peuvent être déplacées respectivement dans le sens transversal par rapport à l'axe longitudinal (20) de la lingotière (11).

10. Meuleuse selon la revendication 9,
caractérisée en ce que
les entraînements linéaires sont des cylindres pneumatiques (36, 37).

11. Meuleuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
l'unité de meulage (29) comprend un moteur (30) qui peut entraîner un moyen de meulage (31).

12. Meuleuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
l'unité d'appui (32) est formée en tant qu'une autre unité de meulage pour le traitement de la surface interne (17) radiale de la lingotière (11).

13. Meuleuse selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,
caractérisée en ce que
l'unité d'appui (32) est formée en tant qu'au moins une roue (33) qui peut rouler sur la surface interne (17) radiale de la lingotière (11).

14. Procédé pour le traitement intérieur de lingotières, comprenant une meuleuse (10) qui comprend un dispositif de positionnement (12) et un dispositif de meulage (13), le dispositif de meulage étant disposé à une extrémité (15) d'un bras (14) du dispositif de positionnement et étant positionné au moyen du dispositif de positionnement par rapport à une surface interne (17) radiale d'une lingotière (11),
caractérisé en ce que
le dispositif de meulage comprend une unité de meulage (29) motorisée pour meuler la surface interne radiale, et une unité d'appui (32), qui sont disposées par rapport à un axe longitudinal (20) de la lingotière de manière opposée sur la face interne radiale, dans lequel l'unité de meulage et l'unité d'appui sont appuyées l'une contre l'autre par une unité de pression (35) du dispositif de meulage et pressées contre la surface interne radiale.

15. Procédé selon la revendication 14,
caractérisé en ce qu'
au moyen de l'unité de pression (35), une force de pression constante est effectuée sur la surface interne (17) radiale de la lingotière (11).

16. Procédé selon les revendications 14 ou 15,
caractérisé en ce que
l'unité de meulage (29) est déplacée radialement et axialement par rapport à l'axe longitudinal (20) de la lingotière (11), l'unité de meulage étant adaptée à un contour (24) de la surface interne (17) radiale de la lingotière au moyen de l'unité de pression (35), l'adaptation ayant lieu en fonction d'une force de pression effectuée sur l'unité de meulage par l'unité de pression.

Zeichnung